抽水蓄能电站上水库滑模施工工艺(原创)_secret

xx抽水蓄能电站上水库滑模施工工艺简介

摘要：滑模施工在煤炭、桥梁、工民建等行业中应用已很成熟，但在水工建筑物的施工中应用还不是很多，xx抽水蓄能电站上水库闸门井施工采用液压提升滑模技术，取得较好的工程效益和经济效益。

一、概况

xx抽水蓄能电站1#～4#引水事故闸门竖井底部与引水洞渐变段相贯，上部直接与外界相通，设计为圆形断面，井内包含两个矩形闸门槽和一个城门洞形通气孔（兼进人孔）。闸门井底部高程为▽140.63，顶部高程为▽174.50，总深度33.87米。其中底部1.69米（▽140.63～▽142.32）为门楣段，上部1.40米（▽173.10～▽174.50）是牛腿梁及盖板，中间部分的30.78米（▽142.32～▽173.10）是等截面体形。其中等截面体形采用滑模施工，门槽及通气孔内有为后期安装闸门及爬梯所用的预埋件。

二、施工方案

闸门井下部（▽142.32以下部分）及上部（▽173.10以上部分）采用传统的钢模板支模浇筑。

闸门井中间部分（▽142.32 ～▽173.10）为等截面结构，施工时，首先完成▽142.32高程以下部的砼浇筑。然后，利用吊车把组装好的滑模体放到▽142.32高程的砼面上，并根据设计位置将模体准确定位。接下来再进行钢筋绑扎、仓面验收等工作。开盘后连续浇筑砼、绑扎钢筋至▽173.10高程（将模体滑空，利用吊车吊出并放到下一个闸门井的▽142.32高程上准备另一个井的滑模施工）。最后完成173.10m高程以上的混凝土浇筑。

三、滑模设计

3.1、结构设计

闸门井采用液压调平内爬式滑升模板，滑模装置为便于加工，提高复用率，有足够的强度、刚度及稳定性，整个模体设计为钢结构，模板、围圈、操作盘，提升架等构件之间均为焊接连接，整个滑模装置主要由模板、围圈、操作盘，提升架、支撑杆（俗称“爬杆”），液压系统等几部分构成。

3.1.1、模板

模板是混凝土成型的模具，其质量（主要包括刚度、表面平滑度）的好坏直接影响着所浇混凝土的成型及外观质量。为了保证质量，模板采用厚6mm的钢板制成，用63×40×7mm角钢作为筋肋，模板高度为1.26m。

3.1.2、围圈

围圈主要用来支撑和加固模板，使其形成一个整体，根据其承受的水平侧压力计算，围圈采用14#槽钢，上、中、下布置三道，上围圈距模板上口2cm,下围圈与模板下口平齐，围圈与模板的连接采用63×40×7mm角钢焊接。

3.1.3、提升架

提升架是滑升模板与工作盘的联系构件，主要用于支撑模板、围圈、滑模工作盘，并通过安装于其顶部的千斤顶支撑在支撑杆（爬杆）上，整个滑模荷载通过提升架传递给支撑杆。

根据经验，本闸门井滑模选用“F”型和“开”字型两种提升架，并根据荷载、摩擦力，按偏心受拉构件进行验算。

3.1.4、操作盘

操作盘是滑模的主要受力构件之一，也是滑模施工的主要工作场地，各构件除满足强度要求外，还需具有足够的刚度。操作盘支撑在提升架的主体竖杆件上，通过提升架与模板连接成一体，并对模板起着横向支撑作用。操作盘采用桁架结构，为确保工作盘强度、刚度，经过计算，选用了80×80×10mm工成1200mm 的轻型桁架，利用角钢互相连接工作盘，形成网架，盘面铺板采用了50mm木板，防止混凝土撒落。盘面保持平整、密实。

3.1.5、辅助盘

为便于施工人员随时检查脱模后的混凝土质量，及时修补混凝土局部缺陷，扒出预埋件，以及及时对混凝土表面进行洒水养护，在操作盘下方约2.7m处悬挂一辅助盘，用Φ18圆钢悬挂于桁架和提升架下。

3.1.6、支撑杆

支撑杆的下段埋在混凝土内，上段穿过液压千斤顶的通心孔，承受整个滑模荷载，并作为竖筋的一部分存留在混凝土内，在选择HM—100型液压千斤顶的同时，选择48×3.5焊管作支撑杆，经计算，其承载力及稳定性符合要求。

3.1.7、液压系统

液压系统由YKT—36型液压控制台，HM—100型液压千斤顶、油管及附件组成，组装前检查管路是否通畅，耐压是否符合要求，有无漏油等现象，若有异常，及时进行排除。

3.1.8、洒水管

为使脱模的混凝土得到良好养护，在辅助盘上固定一周φ50mm塑料管，在此管朝混凝土壁侧打若干小孔，高压水管与此管用三通接头相联，向此管供水，对混凝土进行喷水养护。

3.1.9、测量控制

在地面上投放控制点，在操作盘平面上吊挂四根重垂线，随时监测模体偏移及旋转情况，以便及时纠偏，确保模体垂直滑升。

3.2、滑模荷载分析计算

3.2.1、滑升摩阻力:G1

G1=kfs

K:附加影响系数，取k=2

F:磨擦阻力，2KN/㎡

S:模板的表面积

S= D·H=37㎡

则G1=kfs=2×2×37=148 KN

3.2.2、滑模结构自 G2

全套滑模重量G2=145.68 KN

3.2.3、施工荷载G3

(1)、人员：T1=23×980N/人=22.54 KN

(2)、设备：T2=20KN

(3)、材料、工具：T3=30KN

并取1.3倍的不均匀系数和2倍的动力载荷系数

则G3=(T1+T2+T3)×1.3×2=188.604 KN

3.2.4、支撑杆的荷载

允许承载能力P=3.142EI/K(ul)2

E ：支撑杆的弹性模量，对A3钢E=210×109kg/cm

I ：支撑杆截面的惯性矩，对φ48×3.5钢管

I=12.18cm 4

K ：:安全系数,取K=2

Ul ：计算长度,按0.7×1.8=1.26m 计

P= 3.142×2.1×109×11.35/2×(0.7×180)2=74KN

3.2.5、千斤顶数量

n=w/cp

w ：总荷载 w=G1+G2+G3=148+145.68+188.604=482.284 KN

c ：载荷不均匀系数，取0.8

p ：千斤顶计算承载能力50KN

n=482.284/0.8×74=12.06(台)

选用16台千斤顶。

由于选择16台千斤顶，故选用16个 提升架对称布置，其中四个连成二个“开”型提升架。

提升架布置见下插图： 开形提升架

20

6

566

666

6

形提升架

6

四、滑模施工

4.1 施工准备